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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterstützung des Ausparkens eines Fahrzeugs mittels eines Fahrerassistenzsystems gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
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Bei derzeitigen Parkassistenten, also ein den Fahrer beim Ein- oder Ausparken unterstützendes Assistenzsystem, wird beim Ausparken nur das unmittelbare Umfeld um das Fahrzeug von der Umfeldsensorik, wie beispielsweise der Kamerasensorik und/oder der Ultraschallsensorik, erfasst. Ferner sind Daten, die beim Einparkvorgang aufgezeichnet und gespeichert wurden, beim zeitlich späteren Ausparken als unzuverlässig zu betrachten, da diese schon wieder veraltet sein können, beispielsweise wenn sich die Position anderer im Umfeld des Parkplatzes befindlicher Fahrzeuge zwischenzeitlich geändert hat.
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So betrifft die Druckschrift
DE 10 2012 211 041 A1 ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrerassistenzsystems eines Fahrzeugs, bei dem mit zumindest einem Steuergerät verschiedene Sensordaten verarbeitet und Fahrhilfen für einen Fahrzeugführer erzeugt werden, wobei über eine Schnittstelle des Fahrassistenzsystems zumindest ein Mobilgerät mit dem Fahrerassistenzsystem verbunden wird. Dabei werden ein oder mehrere Sensoren des Mobilgeräts über die Schnittstelle in das Fahrerassistenzsystem eingebunden und die Sensordaten dieser Sensoren des Mobilgeräts an das Steuergerät übertragen und von dem Steuergerät verarbeitet. Eine Kalibrierung des Mobilgeräts erfolgt zumindest bei der erstmaligen Einbindung des Mobilgeräts über die Schnittstelle in das Fahrerassistenzsystem. Bei den Sensordaten des Mobilgeräts handelt es sich um Daten einer Kamera, eines Satellitennavigationsempfängers, eines Beschleunigungssensors, eines Gierratensensors und/oder eines Drehratensensors, wobei das oder die Mobilgeräte fahrzeugfest im oder am Fahrzeug angeordnet sind, so dass eine Rundumsicht um das Fahrzeug erzeugt wird. Mittels der Daten des Mobilgeräts wird die Bestimmung einer Einparktrajektorie unterstützt.
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Die Druckschrift
DE 10 2012 016 868 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuges, wobei das Fahrzeug eine autonom gesteuerte Fortbewegung ausführt. Dabei wird mittels einer Kameraeinrichtung einer, von einem sich außerhalb des Fahrzeugs befindlichen Bediener gehaltenen, mobilen Bedieneinrichtung in zeitlicher Abfolge Bilder erzeugt, in denen das autonom gesteuerte Fahrzeug abgebildet ist. Durch eine Auswertungseinrichtung wird die Position des Fahrzeugs innerhalb der erfassten Bilder und/oder eine Veränderung der Position des Fahrzeugs innerhalb der erfassten Bilder ermittelt. Wenn die vom autonom fahrenden Fahrzeug mittels der mobilen Bedieneinrichtung erfassten Bilder nicht bestimmten vorgegebenen Bahnkriterien entsprechen, wird die autonom gesteuerte Fortbewegung des Fahrzeugs unter- oder abgebrochen. Es erfolgt also eine Überwachung eines autonomen Einpark- oder Ausparkvorgangs durch eine außerhalb des Fahrzeugs befindliche Person, welche üblicherweise der Fahrer ist.
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Die Druckschrift
DE 10 2011 086 268 A1 betrifft ein Verfahren zum Erfassen eines freien Parkplatzes, wobei das Fahrzeug einen Sensor aufweist, der erkennt, ob ein Parkplatz frei ist oder nicht. Wird von dem Sensor des Fahrzeugs ein freier Parkplatz ermittelt, so wird von dem Fahrzeug die Ortsposition an einen externen Empfänger, beispielsweise eine externe Datenbank, weitergegeben. Als Sensor kommt auch ein Sensor eines mobilen Geräts, beispielsweise eine Kamera eines Mobiltelefons, das im Fahrzeug mitgeführt wird, in Frage.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine bessere Trajektorienplanung für einen Ausparkvorgang eines Fahrzeuges in schwierigen Umfeldsituationen zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Unterstützung des Ausparken eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine entsprechende Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Unterstützen des Ausparken eines parkenden Fahrzeuges mit einem Parkassistenzsystem zum Planen und Durchführen eines Parkvorgangs, wobei das Parkassistenzsystem eine Umfeldsensorik zum Ermitteln von Daten über das Umfeld des Fahrzeugs aufweist, umfasst die Schritte
- – Ermitteln visueller Daten des weiteren Umfelds des Fahrzeugs mit einer außerhalb des Fahrzeugs zum Einsatz gelangenden, mobilen Kameraeinrichtung,
- – Übertragen der visuellen Daten der mobilen Kameraeinrichtung an das Parkassistenzsystem,
- – Planen einer Ausparktrajektorie unter Berücksichtigung der visuellen Daten der mobilen Kameraeinrichtung und der Umfelddaten des Parkassistenzsystems, und
- – Ausparken des Fahrzeugs entlang der geplanten Ausparktrajektorie.
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Auf diese Weise ist es möglich eine Planung von Ausparktrajektorien auch für unübersichtliche Umgebungen des parkenden Fahrzeugs durchzuführen, da visuelle Daten des weiteren Umfelds des Fahrzeugs von der mobilen Kameraeinrichtung des Parkassistenzsystem zur Verfügung gestellt werden. Dabei definiert sich das weitere Umfeld des Fahrzeugs als dasjenige Umfeld des Fahrzeugs, dass von der internen Sensorik des Parkassistenzsystems nicht eingesehen werden kann. Mit andern Worten, das weitere Umfeld schließt sich an das von der internen Sensorik gesehene direkte Umfeld an und ergänzt dies.
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Weiter bevorzugt wird die Orientierung der mobilen Kameraeinrichtung beim Ermitteln der visuellen Daten bestimmt und den visuellen Daten zugeordnet. Die Orientierung der mobilen Kameraeinrichtung erfolgt über eine entsprechende Sensorik, die die Lage der Kameraeinrichtung im Raum sowie die auf die mobile Kameraeinrichtung ausgeübten Beschleunigungen während der Aufnahme entlang des Aufnahmewegs bestimmt, so dass sich die Blickrichtung der Kameraeinrichtung entlang des Aufnahmewegs bestimmen lässt. Die aktuelle Position der Kameraeinrichtung kann vorzugsweise über ein geeignetes Navigationssystem, beispielsweise GPS-gestützt, bestimmt werden, so dass der Weg der Kameraeinrichtung während der Bestimmung der visuellen Daten bekannt ist und den Orientierungsdaten zugerechnet wird. Unter Orientierungsdaten werden auch Daten einer visuellen Lokalisierung verstanden, wie sie beispielsweise im "Projekt Tango" von Google ermittelt werden. Das "Projekt Tango", an dem u.a. die ETH Zürich beteiligt ist, betrifft die dreidimensionale Wahrnehmung einer Umgebung und ermöglicht unter anderem die Navigation in Räumen, die keinen GPS-Zugang haben. Mittels der Verfahren des "Projekts Tango" lassen sich auch 3D-Karten einer Umgebung erstellen oder von anderen Nutzern erstellte 3D-Karten benutzen. Indem die erfasste Umgebung mit gespeicherten Kartendaten verglichen wird, kann eine Lokalisierung und damit eine GS-ähnliche Navigation erfolgen.
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Weiter bevorzugt wird eine Umfeldkarte und/oder eine Objektliste des weiteren Umfelds des Fahrzeugs aus den visuellen Daten und den zugeordneten Orientierungen ermittelt. Mit anderen Worten, aus den visuellen Daten und den Orientierungen wird eine Umfeldkarte des weiteren Umfelds und/oder eine Objektliste der Objekte im weiteren Umfeld bestimmt, welche mit den Umfelddaten der internen Sensorik des Parkassistenzsystems verknüpft und zur Trajektorienplanung mit herangezogen wird. Auch hier kann die Umfeldkarte und/oder Objektliste unter Berücksichtigung der im Vorangegangenen erläuterten visuellen Lokalisierung erstellt werden. Vorzugsweise wird daher die Ausparktrajektorie unter Berücksichtigung der Umfeldkarte geplant und ausgeführt.
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Weiter bevorzugt werden die visuellen Daten des weiteren Umfelds des Fahrzeugs von zumindest einem Nutzer bestimmt, der sich im weiteren Umfeld des Fahrzeugs bewegt. Mit anderen Sorten, es ist möglich, dass sich mehrere Nutzer im weiteren Umfeld des Fahrzeugs mit jeweils einer mobilen Kameraeinrichtung bewegen, deren aktuelle Daten über das weitere Umfeld für das Parkassistenzsystem von Interesse sein könnten.
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Insbesondere können die visuellen Daten von einem Nutzer, wie beispielsweise dem Fahrer oder Beifahrer, auf dem Weg zum Fahrzeug ermittelt werden. Mit anderen Worten, beispielsweise der Fahrer erstellt auf dem Weg zu seinem parkenden Fahrzeug mit der mobilen Kameraeinrichtung Bilddaten des weiteren Umfelds des parkenden Fahrzeugs, die zwangsläufig aktueller sind als die beim zeitlich früheren Einparken des Fahrzeugs von der internen Sensorik erstellten Umfelddaten.
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Vorzugsweise erfolgt die Übertragung der Daten der mobilen Kameraeinrichtung in das Fahrzeug (EF) drahtlos an das Parkassistenzsystem, beispielsweise bei einer Übertragung von außerhalb des Fahrzeugs mittels Mobilfunk. Weiter bevorzugt kann die drahtlose Datenübertragung nach dem Einstieg des Nutzers in das Fahrzeug und der Aktivierung des Parkassistenzsystems erfolgen, beispielsweise mittels einer Bluetooth-Verbindung.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Unterstützen des Ausparken eines parkenden Fahrzeuges, wobei die Vorrichtung zu Durchführung des im Vorangegangenen beschriebenen Verfahrens eingerichtet und ausgelegt ist, umfasst
- – ein Parkassistenzsystem zum Planen und Durchführen von Parkvorgängen des Fahrzeugs mit einer Umfeldsensorik zur Bestimmung des Fahrzeugumfelds, einem Trajektorienmodul zum Planen einer Parktrajektorie und einer Steuerung zum Ausführen der Parktrajektorie,
- – eine außerhalb des Fahrzeugs zum Einsatz gelangenden mobile Kameraeinrichtung zur Bestimmung visueller Daten des weiteren Umfelds des Fahrzeugs mit einem Kameramodul und einem Kommunikationsmodul zur Übertragung der visuellen Daten an das Parkassistenzsystem.
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Vorzugsweise weist die mobile Kameraeinrichtung eine Orientierungssensorik auf, die die Orientierung der Kamera während der Erstellung der visuellen Daten bestimmt und die jeweilige Orientierung den jeweiligen visuellen Daten zuordnet. Die Orientierung kann durch Beschleunigungssensoren, Gyrometer sowie eine Navigationseinrichtung bestimmt werden, wobei die Aufzählung nicht abschließend zu verstehen ist.
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Weiter bevorzugt weist die mobile Kameraeinrichtung eine Steuerung auf, die aus den visuellen Daten und den jeweiligen Orientierungen eine Umfeldkarte und/oder eine Objektliste der aufgefundenen Objekte entlang des Wegs der Kamera erstellt.
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Vorzugsweise weist das Parkassistenzsystem ein Kommunikationsmodul zum Empfang der Daten der mobilen Kameraeinrichtung auf, wobei die Daten der mobilen Kameraeinrichtung dem Trajektorienmodul zum Unterstützen der Trajektorienplanung zugeführt werden.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt
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1 ein Beispiel einer unübersichtlichen Parkplatzsituation, und
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2 ein Beispiel einer Vorrichtung zur Unterstützung eines Ausparkvorgangs eines Fahrzeugs in schematischer Darstellung.
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1 zeigt eine unübersichtliche Parksituation auf einem Parkplatz P, wie er beispielsweise bei Hinterhofparkplätzen oder dergleichen oftmals zu finden ist. Dabei weist der Parkplatz P ein unregelmäßiges Muster auf und ist mit einer Zufahrt ZF mit einer Fahrbahn FB verbunden. Der Parkplatz P kann durch eine entsprechende Wohnbebauung oder dergleichen begrenzt sein. Auf dem Parkplatz P sind vier Fahrzeuge, nämlich das Eigenfahrzeug EF, ein daneben parkendes erstes Fahrzeug F1, ein in derselben Parkreihe parkendes weiteres Fahrzeug F2 sowie ein weiteres, schräg zur genannten Parkreihe an einem Rand des Parkplatzes P parkendes Fahrzeug F3 zu sehen. In 1 ist weiter eine Ausparktrajektorie T dargestellt, entlang der das Eigenfahrzeug EF ausparken kann, um über die Zufahrt ZF auf die Fahrbahn FB zu gelangen. Dabei setzt sich die Trajektorie T aus zwei Teilen zusammen, nämlich einmal einer Rückwärtsfahrt RF ausgehend von dem Ausgangspunkt A bis zu einem Umkehrpunkt U und einer Vorwärtsfahrt VF vom Umkehrpunkt U zur Fahrbahn FB. Dabei liegt der Umkehrpunkt U, in dem sich die Fahrtrichtung des ausparkenden Eigenfahrzeuges EF von Rückwärtsfahrt RF zur Vorwärtsfahrt VF ändert, in einem sackgassenähnlichen Bereich SB des Parkplatzes P. Um sicher die Trajektorie T planen zu können, muss dem Parkassistenten des Eigenfahrzeugs EF die Parkplatzumgebung bekannt sein. So muss die Rückwärtsfahrt RF das Eigenfahrzeug EF sicher um das benachbart zum Eigenfahrzeug EF parkende erste Fahrzeug F1 sowie um das seitlich parkende dritte Fahrzeug F3 in den sackgassenähnlichen Bereich SB zum Umkehrpunkt U führen, damit das Eigenfahrzeug EF mit der Vorwärtsfahrt VF auf die Fahrbahn FB gelangt.
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Um die Trajektorie T zum Ausparken des Eigenfahrzeugs EF mit der Rückwärtsfahrt RF und der Vorwärtsfahrt VF im Umfeld des Beispiels einer unübersichtlichen Parkplatzsituation vom fahrzeugseitigen Assistenzsystem planen zu können, werden aktuelle Daten aus einem größeren Umfeld um das Eigenfahrzeug EF herum benötigt, da sich seit dem Einparken des Eigenfahrzeugs EF die Parksituation auf dem Parkplatz P geändert haben könnte, insbesondere könnte beispielsweise der sackgassenähnliche Bereich SB durch ein dort neu parkendes Fahrzeug zum Wenden nicht mehr zur Verfügung stehen. Die Sammlung der weiteren Umfelddaten erfolgt beispielsweise durch eine mobile Kamera (nicht dargestellt), die der Fahrer des Eigenfahrzeugs EF auf dem Weg zu seinem Eigenfahrzeug EF bei sich hat und mit der er sozusagen eine aktuelle Umfeldkarte der Situation auf dem Parkplatz P erstellt. Beim Einstieg in das Eigenfahrzeug EF werden die von der Kamera aufgenommenen Umfelddaten, beispielsweise in Form eines Videos, an den Parkassistenten übertragen, sodass der Parkassistent in der Lage ist eine Trajektorienplanung zum Ausparken des Eigenfahrzeugs EF auf Basis von aktuellen Umfelddaten durchzuführen.
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In 2 ist in schematischer Weise ein Beispiel einer Vorrichtung zum Ausparken eines Fahrzeuges aus einer Parklücke dargestellt, wobei die Vorrichtung insbesondere das Ausparken in einer unübersichtlichen Umgebung, wie sie beispielsweise in 1 dargestellt ist, unterstützen soll.
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Mittels einer mobilen Kameraeinrichtung 1 nimmt ein Nutzer, der im allgemeinen der Fahrer des Eigenfahrzeuges EF in 1 ist, auf seinem Weg zum Eigenfahrzeug EF und die Umgebung des Parkplatzes P auf. Dabei umfasst die mobile Kameraeinrichtung 1 eine Orientierungssensorik 2 sowie ein Kameramodul 3. Das Kameramodul 3 macht Videobilder der Umgebung des Parkplatzes P, wobei mittels der Orientierungssensorik 2 die Orientierung der Videobilder der mobilen Kameraeinrichtung 1 entlang des Fahrerweges bestimmt wird. Die Orientierungssensorik 2 umfasst beispielsweise eine Beschleunigungssensorik, ein Gyrometer und gegebenenfalls eine GPS-unterstützte Navigationseinrichtung zur Bestimmung des zurückgelegten Fahrerweges. Weitere Sensoriken und Karten (nicht dargestellt), die eine visuelle Lokalisierung ermöglichen, können vorhanden sein. Aus den visuellen Daten des Kameramoduls 3 kann unter Zuhilfenahme der Daten der Orientierungssensorik 2 in einer Steuereinrichtung 4 eine Umfeldkarte der Umgebung des Parkplatzes P erstellt und in einer Speichereinrichtung 5 abgelegt werden. Weiterhin können von der Steuereinrichtung 4 bereits Objekte wie parkende andere Fahrzeuge im beobachteten Umfeld identifiziert werden und in einer Objektliste abgelegt werden. Als mobile Kameraeinrichtung kann beispielsweise ein entsprechendes Smartphone, ein beispielsweise im Fahrzeugschlüssel verbautes Kamerasystem oder eine Kamera in einer Datenbrille, eine sogenannte See-thru-Brille, zum Einsatz kommen.
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Beim Einstieg des Fahrers in das Eigenfahrzeug EF der 1 werden die visuellen Daten sowie die Orientierungsdaten und/oder die Umfeldkarte von einem Kommunikationsmodul 6 der mobilen Kameraeinrichtung 1 an ein entsprechendes Kommunikationsmodul 11 eines Assistenzsystems, beispielsweise einen Parklenkassistenten 10, des Eigenfahrzeugs EF über eine drahtlose Übertragungsstrecke 7 übertragen. Die Datenübertragung kann auch von außerhalb beispielswiese mittels einer Mobilfunkübertragung erfolgen. Der Parklenkassistent 10 umfasst neben dem bereits genannten Kommunikationsmodul 11 ein Navigationsmodul 12, eine Umfeldsensorik 13 und einen Speicher 14. Das Navigationsmodul 12 dient zur Bestimmung der Fahrzeugposition und kann GPS-gestützt sein sowie eine digitale Karte aufweisen. Die Umfeldsensorik 13 erfasst das Fahrzeugumfeld und kann beispielsweise eine Kamera, ein Radar, einen Laserscanner und/oder dergleichen aufweisen. Im Speicher 14 ist zumindest zum Zwecke der Planung der Ausparktrajektorie die entsprechende, zeitlich frühere Einparktrajektorie abgelegt.
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Mit den vom Kommunikationsmodul 11 des Parklenkassistenten 10 empfangenen Daten der mobilen Kameraeinrichtung 1 über das weitere Umfeld des Eigenfahrzeugs EF, den Informationen des Navigationsmoduls 12, den Umfelddaten der Umfeldsensorik 13 und der gespeicherten Einparktrajektorie kann daher das Trajektorienmodul 15 eine geeignete Ausparktrajektorie ermitteln, wie beispielsweise die in 1 dargestellte Ausparktrajektorie T, die dann von der Fahrzeugansteuerung 16 ausgeführt wird.
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Durch die Daten der mobilen Kameraeinrichtung 1 über das weitere Umfeld des Eigenfahrzeugs ergibt sich ein erweiterter Sichtbereich des Parklenkassistenten 10, sodass dieser in der Lage ist, eine Trajektorienplanung basierend auf aktuellen Umfelddaten auch für schwierige Umfeldsituationen durchzuführen.
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Bezugszeichenliste
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- EF
- Eigenfahrzeug
- F1
- Fahrzeug
- F2
- Fahrzeug
- F3
- Fahrzeug
- FB
- Fahrbahn
- P
- Parkplatz
- ZF
- Zufahrt
- SB
- sackgassenähnlicher Bereich
- T
- Ausparktrajektorie
- RF
- Rückwärtsfahrt
- VF
- Vorwärtsfahrt
- A
- Ausgangspunkt
- U
- Umkehrpunkt
- 1
- Mobile Kameraeinrichtung
- 2
- Orientierungssensorik
- 3
- Kameramodul
- 4
- Steuerung
- 5
- Speicher
- 6
- Kommunikationsmodul
- 7
- Übertragungsstrecke
- 10
- Parklenkassistent
- 11
- Kommunikationsmodul
- 12
- Navigationsmodul
- 13
- Umfeldsensorik
- 14
- Speicher
- 15
- Trajektorienmodul
- 16
- Fahrzeugansteuerung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012211041 A1 [0003]
- DE 102012016868 A1 [0004]
- DE 102011086268 A1 [0005]
